内容正文:
专题01 一元函数的导数及其应用
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,分层突破重难点
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▶基础梳理・自主夯基
考点01导数的概念
考点02导数的运算
考点03导数与函数的单调性
考点04导数与函数的极值、最值
▶高阶思维・探究拓展
难点解读01过定点的多切线问题
难点解读02函数的隐零点问题
难点解读03极值点偏移问题
03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式,提升答题素养
▶高考解密・母题探究
题型01导数综合应用
▶重点突破・考法深研
重点01含参函数的单调性讨论
重点02单变量不等式恒成立问题
重点03双变量不等式恒成立问题
重点04导数与函数的零点问题
重点05导数构造法解函数不等式
▶技法提炼・审题点拨
技法点拨01导数定义在极限中的应用
技法点拨02曲线“在”某点处的切线问题
技法点拨03曲线“过”某点的切线问题
技法点拨04两曲线的公切线问题
技法点拨05已知函数的单调性求参数
技法点拨06利用导数求函数的极值或极值点
技法点拨07已知函数的极值求参数
技法点拨08利用导数研究函数的最值
▶易错剖析・避坑攻略
易错点01复合函数求导“漏层”或“错层”致错
易错点02误解“导数为0”与“有极值”的关系
易错点03误解“导数符号”与“函数单调性”关系
易错点04误解导数正负与函数图象升降关系
04优题精练·专题实战通关——精选优质试题,强化实战应用
知识脑图·核心脉络搭建
考点深研·知能分层突破
考点01 导数的概念
1、函数y=f(x)在x=x0处的导数定义
一般地,称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率=为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)==.
2、导数的几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).
3、函数f(x)的导函数:称函数f′(x)=为f(x)的导函数.
【新题对点练】(24-25高三上·北京·阶段检测)函数在处的瞬时变化率等于______.
【答案】-1
【解析】,当时,,
故在处的瞬时变化率等于-1
考点02 导数的运算
1、基本初等函数的导数公式表
原函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f(x)=xn(n∈Q*)
f′(x)=nxn-1
f(x)=sin x
f′(x)=cos_x
f(x)=cos x
f′(x)=-sin_x
f(x)=ax(a>0且a≠1)
f′(x)=axln_a
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax(x>0,a>0且a≠1)
f′(x)=
f(x)=ln x (x>0)
f′(x)=
2、导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).
(3)′=(g(x)≠0).
3、复合函数的导数
(1)复合函数的概念:一般地,对于两个函数和,如果通过中间变量,可以表示成的函数,那么称这个函数为和的复合函数,记作.
(2)复合函数的求导法则:一般地,复合函数的导数和函数,的导数间的关系为,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
规律:从内到外层层求导,乘法连接.
【新题对点练】(25-26高三上·北京·阶段检测)已知,则( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【解析】由,可得,
所以.故选:D.
考点03 导数与函数的单调性
1、导数与函数的单调性的关系
在某个区间内,如果,那么函数在这个区间内单调递增;
如果,那么函数在这个区间内单调递减.
【注意】
(1)在某区间内()是函数在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件;
(2)可导函数在上是增(减)函数的充要条件是对∀x∈(a,b),都有()且在上的任何子区间内都不恒为零.
2、导数法求函数单调区间的步骤
(1)确定函数的定义域;
(2)求(通分合并、因式分解);
(3)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
【新题对点练】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)下列函数在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.,当时,,函数单调递减;
当 时,,函数单调递增.故在(0, +∞)上不单调,故A错误.
B. 由,得,
当时,,所以递减,故错误;
C. 对于,设,当时,,
由对勾函数知:在上递增,故正确;
D. 对于,由,解得或,
所以函数的定义域为或,故错误;故选:C
考点04 导数与函数的极值、最值
1、函数的极值
(1)函数的极小值:函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值:函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
2、函数的最值
(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.
3、函数极值与最值的关系
(1)函数的最大值和最小值是比较整个定义域区间上的函数值得到的,是一个整体的概念,与函数的极大(小)值不同,函数的最大(小)值若有,则只有一个.
(2)开区间内的可导函数,若有唯一的极值,则这个极值是函数的最值.
【新题对点练】(24-25高三上·北京海淀·期末)设函数,则“”是“没有极值点”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】函数,求导得,
当时,,当且仅当时取等号,则在R上单调递增,无极值点;
若没有极值点,则没有变号零点,因此,解得,
所以“”是“没有极值点”的充分必要条件.故选:C
难点解读01 过定点的多切线问题
已知,过点,可作曲线的()条切线问题
第一步:设切点
第二步:计算切线斜率;
第三步:计算切线方程.根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
第四步:将代入切线方程,得:,整理成关于得分方程;
第五步:题意已知能作几条切线,关于的方程就有几个实数解.
【典例1】(24-25高三上·安徽芜湖·期末)若过点可以作曲线的两条切线,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】设切点为,由题得:,故切线的斜率为,切线方程为:,
因切线经过点,则,故有两个不同的实数根.
不妨设,则
当时,,单调递增;当时,,单调递减.
故,则,即,
所以实数的取值范围为.
【典例2】(2025·河北·三模)已知对于,过点可作曲线的3条不同的切线,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】设切点坐标为,则,即,
整理得,令,
依题意,函数有3个不同的零点,求导得
,当时,,在上单调递减,值域为;
当时,,在是单调递增,值域为;
当时,在上单调递减,值域为,
由函数有3个零点,得,即,
解得,又,则,
所以的取值范围为.
难点解读02 函数的隐零点问题
导函数的零点不可求时的应对策略:
1、“特值试探”法:当导函数的零点不可求时,可尝试利用特殊值试探,此时特殊值的选取应遵循以下原则:①在含有的函数中,通常选取,特别地,选当时,来试探;②在含有的函数中,通常选取,特别地,选取当时,来试探,在探得导函数的一个零点后,结合导函数的单调性,确定导函数在零点左右的符号,进而确定原函数的单调性和极值,使问题得到解决.
2、“虚设和代换”法:当导函数的零点无法求出显性的表达式时,我们可以先证明零点存在,再虚设为,接下来通常有两个方向:①由得到一个关于的方程,再将这个关于的方程的整体或局部代入,从而求得,然后解决相关的问题;②根据导函数的单调性,得出两侧导函数的正负,进而得出原函数的单调性和极值,使问题得解.
【典例1】(2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知当时,恒成立,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】原不等式等价于恒成立,
设,,因为,所以,
令,,为增函数,
又,,所以存在唯一,使得,
即,.
当时,,为减函数;当时,,为增函数;
所以的最小值为.
实数的取值范围为.
【典例2】(2026·宁夏银川·模拟预测)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)当时,函数在上单调递增;当时,函数在上单调递减,在上单调递增;(2)
【解析】(1)由题可知,
当时,,函数在上单调递增;
当时,若,,若,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
(2)当时,不等式恒成立,
即对任意恒成立,
即对任意恒成立,
设,,
,
令,,,
所以在上单调递增.
由于,,
由零点存在定理,存在,使得,即,
所以当时,,,当时,,,
即在上单调递减,在上单调递增,
所以.
因为,所以,
令,,
,即在上单调递增,
所以,即,
所以,所以,
所以,即实数的取值范围为.
难点解读03 极值点偏移问题
极值点偏移的本质是函数在极值点两侧的不对称(如二次函数对称、三次函数可能偏移);如何将上边了不等式转化为单变量问题是解题的难点。
证明极值点偏移问题常用思路:利用分析法,将所证不等式中的变量分到不等式的两边,构造对称函数,注意将两个变量化到同一区间,再利用导数据研究函数的单调性,求极值值等手段证得不等式.
【典例1】已知函数,.
(1)若,求a的取值范围;
(2)若有两个实数解,,证明:.
【答案】(1);(2)证明见解析
【解析】(1)由可知,,,
即在上恒成立,,
令,则,当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
故,
由于在上单调递增,
故只需,解得;
(2)方程有两实数解,,
即有两实数解,不妨设,
由(1)知方程要有两实数解,则,即,
同时,,,
由(1)知有两根,即有两根,
则有,
欲证,即证,,
令,,
由(1)知,在上单调递减,在上单调递增,
令,
在上恒成立,
故在上单调递增,
所以,故,
又,,结合在单调递增,,
所以,则.
【典例2】(2026·北京顺义·一模)已知函数,.
(1)若曲线在点处的切线与直线平行,求的值;
(2)讨论的单调性;
(3)若存在两个极值点,且,求的取值范围.
【答案】(1);(2)当时,函数在上单调递减,在上单调递增;当时,函数在上单调递减;当时,函数在上单调递增,在和上单调递减;当时,函数在上单调递增,在上单调递减;(3)
【解析】(1)由求导得,
依题意,,解得
(2)因函数的定义域为,
,
当时,,当时,,当时,,
即此时函数在上单调递减,在上单调递增;
当时,若,恒成立,则,即函数在上单调递减;
若,由解得,
由可得,由可得或,
即函数在上单调递增,在和上单调递减;
当时,由可得,由可得,
即函数在上单调递增,在上单调递减.
综上,当时,函数在上单调递减,在上单调递增;
当时,函数在上单调递减;
当时,函数在上单调递增,
在和上单调递减;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减.
(3)由(2)分析可知,存在两个极值点,则
此时是方程的两个实根,则.
由
,
设,则,将代入,化简得,,
则,,
设,则,
故函数在上单调递增,
由题意,,且,即有,故可得,
又因,函数在上单调递增,故,
又因,故得.
素养进阶·答题技法突破
题型01 导数综合应用
考情定位:常为填空和解答题的压轴题,其中解答题分层梯度设问;以指对、分式函数为主要载体,侧重代数推理,弱化极值点偏移、复杂放缩套路;融合单调性、极值最值、零点、不等式证明、参数范围,区分度最高.
核心考法:①含参函数单调性分类讨论、极值与最值分析;②零点个数判定、结合零点存在定理分析参数;③不等式恒成立 / 存在性问题求参数范围;④构造辅助函数证明函数不等.
解题要点:先标明函数定义域;含参讨论优先理清导函数零点大小次序;恒成立问题可参变分离或分类讨论;零点问题结合单调性、极值符号与零点存在定理;证明不等式优先构造差函数,隐零点合理代换;严谨书写逻辑,单调区间禁止使用并集符号.
【典例1】(2026·北京·高考真题)已知,给出下列四个结论:
①在上有最小值和最大值;
②,时,有最大值;
③,有3个解;
④,与有4个交点.
其中正确结论的序号是________.
【答案】①②③④
【解析】由题意,
①在中,,,
,函数为偶函数,
在中,,
∴函数单调递增,
∵,
∴当时,,当时,,
∴在上单调递减,在上单调递增,
∴函数在处取最小值,,
在中,
,为偶函数,
当在内有零点时,
即,,使得,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
,,,
∵,
∴,
∴在和处取最小值,,
在处取最大值,
当在内无零点时,,
在上单调递增,在上单调递减,
∴在处取得最小值,,
在处取得最大值,,故①正确;
②当时,
,,,
由①可得,在上单调递增,
∵,,
∴,使得,
∴在中,,
此时在上单调递减,在上单调递增,
∴在处取最大值,②正确;
③同①可得推广结论,
在中,,
,为偶函数,
即,,使得,,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
∴在和处取极小值,
当时,,,,
∵在上单调递减,,
∴,使得,
∵在上单调递增,,
∴,使得,
∴当时,,
∴,有3解,故③正确;
④由③可得,
在中,,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
在中,,
,开口向上,
∴函数,即恒成立,
∴
∴在下方,
∵,
∴在轴上方,
此时与有4个交点,故④正确.
【典例2】(2026·北京·高考真题)设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)求的极值点个数;
(3)求与交点个数.
【答案】(1)、;(2)有两个极值点;(3)交点个数为
【解析】(1),则,
,
所以,,
又,解得;
(2)由(1)得,则,
令,则,
令,解得,
则当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
又,
,,
故存在,使得,且有,
则当时,,当时,,
故在、上单调递减,在上单调递增,
故有两个极值点;
(3)令,则,
令,则;
若,则恒成立(不恒为零),
故在上单调递减,又,
当时,,故在上有唯一零点,
即与有唯一交点;
若时,有两个实根,
设这两个实根分别为、,且,则、,
则当时,,当时,,
故在、上单调递减,在上单调递增,
故为的极小值,为的极大值,且,
由,则,
则
,
由,则,
则有、,
故,则,
又时,,故在上存在唯一零点,
即与有唯一交点;
综上所述:与交点个数为.
重点01 含参函数的单调性讨论
(1)导函数有无零点讨论(或零点有无意义);
(2)导函数的零点在不在定义域或区间内;
(3)导函数多个零点时大小的讨论.
【典例1】已知函数.讨论的单调区间;
【答案】答案见解析
【解析】由题意可知:的定义域为,且,
若,则对恒成立,的单调递增区间为,无单调递减区间;
若,令,解得;令,解得;
可知的单调递增区间为,单调递减区间为;
综上所述:若,的单调递增区间为,无单调递减区间;
若,的单调递增区间为,单调递减区间为.
【典例2】已知函数().
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间.
【答案】(1);(2)答案不唯一,具体见解析
【解析】(1)当时,,,所以,.
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)因为,定义域为,
所以.
①当时,与在上的变化情况如下:
最大值
所以在内单调递增,在内单调递减.
②当时,与在上的变化情况如下:
极大值
极小值
所以在,内单调递增,在内单调递减.
③当时,,所以在上单调递增.
④当时,与在上的变化情况如下:
极大值
极小值
所以在,内单调递增,在内单调递减.
重点02 单变量不等式恒成立问题
一般利用参变分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:
1、,
2、,
3、,
4、,.
【典例1】若函数总在直线的上方,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,因为函数总在直线的上方,
所以在上恒成立.
因为,
由;由.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以,
由.故选:C
【典例2】(25-26高三上·北京·阶段检测)已知函数.
(1)若,求的图象过原点的切线方程:
(2)若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意,则,
设切点为,则切线斜率为,由切线过原点,
得,化简得,
令,当时,,,即;
当时,,,即,当且仅当时,
故,,切点为,切线斜率为,所以切线方程为.
(2)可化为,即,
令,则,故在上单调递增,
则即,可得,
即,令,,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以,即,所以的取值范围为.
重点03 双变量不等式恒成立问题
一般地,已知函数,
(1)若,,总有成立,故;
(2)若,,有成立,故;
(3)若,,有成立,故;
(4)若,,有成立,故.
【典例1】(25-26高三上·贵州·阶段检测)已知函数,,若存在,对任意,使得恒成立,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】易知,令得,得,
则在上单调递减,在上单调递增,
所以时,单调递增,即,
而时,,
由题意可知,所以,即.故选:A
【典例2】(2026·北京·三模)设函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:;
(3)若对于任意,,都有,求m的取值范围.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3).
【解析】(1)当时,,;
,;
故曲线在点处的切线方程为:;
(2)由可得
令,可知是该方程的一个根;
令,则恒成立;
故在上单调递增,
则当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
故在处取得最小值,;
故,故恒成立;
(3)由(2)可知,对任意的,在上单调递减,在上单调递增;
故在处取最小值,,最大值为,
则成立的充要条件为,,;
令,则,,
令,解得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减;
故,
令,
则,故单调递增,且,
故当时,,,
当时,,,
综上,需满足,
故,解得
综上,m的取值范围为.
重点04 导数与函数的零点问题
利用导数确定函数零点的常用方法
1、图象法:根据题目要求画出函数的图象,标明函数极(最)值的位置,借助数形结合的思想分析问题(画草图时注意有时候需要使用极限);
2、利用函数零点存在定理:先用该定理判定函数在某区间上有零点,然后利用导数研究函数的单调性、极值(最值)及区间端点值的符号,进而判断函数在该区间上零点的个数.
【典例1】(25-26高三上·北京·开学考试)已知函数在区间上没有零点,则实数的取值范围是_____.
【答案】
【解析】由题得,
令,即,解得或.
根据与大小进行分类讨论如下:
(1)当,即时,在区间上,,
所以在上单调递增,又,所以在上没有零点,满足条件;
(2)当,即时,在区间上,,即单调递减,
在上,,即单调递增,
所以在处取得极小值,也即是区间上的最小值.
因为在上没有零点,所以,
又,于是,解得,
结合,此时.
综上所述.
【典例2】(25-26高三上·北京·阶段检测)若函数在区间上有三个零点,则实数的取值范围为_____.
【答案】
【解析】函数在区间上有三个零点等价于
函数与在上有三个交点.
①当时,在上单调递减,
而是过原点的直线,要使两函数图象有交点,则,此时只有一个交点;
②当时,,
令,可得.
令,,
令,得,令,得,
则在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得最大值.
又,,
要使函数与在上有三个交点,
则与在上有两个交点,
则须满足,所以.
则实数a的取值范围为.
重点05 导数构造法解函数不等式
关系式为“加”型构造:
(1) 构造
(2) 构造
(3) 构造
(4)构造(注意的符号)
(5) 构造
关系式为“减”型构造:
(6) 构造
(7) 构造
(8) 构造
(9)构造(注意的符号)
(10) 构造.
【典例1】(25-26高三上·河北邯郸·阶段检测)已知定义域为的函数满足,且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令,则,
所以在上单调递减,
因为,
所以不等式可变为,即,
所以,即,
所以不等式的解集为.故选:D.
【典例2】(25-26高三上·重庆·阶段检测)已知定义在上的可导函数的导函数为,若, 则不等式的解集为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令,则,
因为在上,恒成立,则,
可知在上单调递增,不等式即,
又,则,
所以,由在上单调递增,
可得,解得,
所以不等式的解集为.故选:D
技法点拨01 导数定义在极限中的应用
瞬时变化率的变形形式
.
【典例1】(24-25高二下·北京顺义·期中)函数,则的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【解析】,
∴,
故.故选:A.
【典例2】(24-25高二下·北京海淀·期中)已知函数,则________.
【答案】0
【解析】函数,求导得,
所以.
技法点拨02 曲线“在”某点处的切线问题
求曲线“在”某点处的切线方程步骤
第一步(求斜率):求出曲线在点处切线的斜率
第二步(写方程):用点斜式
第三步(变形式):将点斜式变成一般式.
【典例1】(24-25高三上·北京房山·阶段检测)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】求导可得,
所以切线的斜率为,
所以切线方程为,即,故选:B.
【典例2】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)已知曲线在点处的切线与直线垂直,则的值( )
A.1 B. C. D.-1
【答案】C
【解析】设切线的斜率为,
,,将代入,得,
又切线与直线垂直,则,,解得.故选:C.
技法点拨03 曲线“过”某点的切线问题
求曲线“过”某点处的切线方程步骤
第一步:设切点为;
第二步:求出函数在点处的导数;
第三步:利用Q在曲线上和,解出及;
第四步:根据直线的点斜式方程,得切线方程为.
【典例1】(24-25高二下·北京西城·阶段检测)已知函数(是自然对数的底数),则过原点且与曲线相切的直线方程为__________.
【答案】
【解析】设切点坐标为,
,,,
则曲线在点处的切线方程为:,
由于该直线过原点,则,得,
则过原点且与曲线相切的直线方程为,
整理得:,
【典例2】(25-26高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数,其中.
(1)若曲线在处的切线过原点,求的值.
(2)当时,
①判断过点的切线条数,直接写出结果;
②判断过点的切线条数并说明理由.
【答案】(1);(2)①过点的切线分别有1条、0条;②2条,理由见解析.
【解析】(1)由题设,则,且,
所以曲线在处的切线为,
由切线过原点,则,可得,
所以;
(2)由题设,则,设切点为且,
所以切线方程为,则,
①若切线过点,则,可得,即过点的切线仅有一条;
若切线过点,则,令,则,
所以时,时,
则在上单调递减,在上单调递增,
当时,时,时,
所以在上无零点,即没有过点的切线;
②切线过点,则,令,则,
所以时,时,
则在上单调递减,在上单调递增,
当时,时,时,
所以在上有2个零点,即过点的切线有2条.
技法点拨04 两曲线的公切线问题
公切线问题应根据两曲线在切点处切线的斜率相等,且切点既在切线上又在曲线上,列出有关切点横坐标的方程组,通过解方程组求解.或者分别求出两曲线的切线,利用两切线重合列方程组求解.
【典例1】(24-25高三上·北京·阶段检测)曲线在处的切线恰好是曲线的切线,则实数______.
【答案】
【解析】对于,易知,切线斜率为,切点为;
则曲线在处的切线为,
显然,设切点,
由,解得.
【典例2】(24-25高二下·北京大兴·期末)已知直线是曲线与曲线的公共切线,则实数( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【解析】取点为曲线上一点,因为,
所以曲线在处的切线为:,
即.
取点为曲线上一点,因为,
所以曲线在处的切线为:,
即.
由公切线的概念可知:.
所以两曲线的公切线为:,故.故选:A.
技法点拨05 已知函数单调性求参数
(1)函数在区间D上单调增(单减)在区间D上恒成立;
(2)函数在区间D上存在单调增(单减)区间在区间D上能成立;
(3)已知函数在区间D内单调不存在变号零点
(4)已知函数在区间D内不单调存在变号零点.
【典例1】(25-26高三上·北京石景山·阶段检测)已知函数在定义域上不是单调函数,则实数不可能是( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】C
【解析】对函数求导得:,
因为函数在定义域上不是单调函数,所以导函数的函数值既有正值又有负值,
故,即,所以,所以实数不可能是.故选:C
【典例2】(24-25高二下·北京·期末)若函数存在单调递增区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题得在上有解,
即在上有解,
因为,
所以当时,时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以实数的取值范围是.故选:A
技法点拨06 利用导数求函数的极值或极值点
利用导数求函数极值的方法步骤
(1)求导数;
(2)求方程的所有实数根;
(3)观察在每个根x0附近,从左到右导函数的符号如何变化.
①如果的符号由正变负,则是极大值;
②如果由负变正,则是极小值.
③如果在的根x=x0的左右侧的符号不变,则不是极值点.
【典例1】(24-25高三上·北京朝阳·阶段检测)已知函数,且是的极小值点,则可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于A,,,
则,当时,,所以;
当时,,所以,
所以不是的极值点,故A错误;
对于B,,则,
,当时,,,所以;
当时,,,所以,
所以不是的极值点,故B错误;
对于C,,则,
,当时,;
当时,,所以是的极小值点,故C正确;
对于D,,则,
,当时,;当时,,
所以是的极大值点,故D错误.故选:C.
【典例2】(24-25高三上·北京·阶段检测)如图所示,直线与曲线相切于两点,其中.若当时,,则函数在上的极大值点个数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
根据图象,可分别作出斜率为的另外三条切线:,切点分别为,
如图所示:当时,;当时,;
设,则,
在上单调递增,在上单调递减,
有,和三个极大值点.故选:D.
技法点拨07 已知函数的极值求参数
根据函数的极值点个数求解参数范围问题的一般思路:
根据函数的极值点个数求解参数范围问题的一般思路先求解出,然后分析的根的个数:
①分类讨论法分析的根的个数并求解参数范围;
②参变分离法分析的根的个数并求解参数范围;
③转化为两个函数的交点个数问题并求解参数范围.
【典例1】(24-25高二下·北京·阶段检测)若函数在处有极大值,则实数的值为______ .
【答案】
【解析】依题意,,
所以,
解得或,
当时,,
所以在区间上单调递减,
在区间上单调递增,
所以是的极小值,不符合题意.
当时,,
所以在区间上单调递增,
在区间上单调递减,
所以是的极大值,符合题意.
综上所述,的值为.
【典例2】(24-25高二下·北京·期中)写出“使函数在上存在最值”的实数的一个值为_________.
【答案】(答案不唯一)
【解析】由题可得, ,
当时,,函数在上单调递减,不存在最值;
当时,令,可得,
令,则,令,则,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
若函数在上存在最值,则,即,
所以实数的一个值为.
故答案为:(答案不唯一).
技法点拨08 利用导数研究函数的最值
函数在区间上连续,在内可导,则求函数最值的步骤为:
(1)求函数在区间上的极值;
(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值;
(3)实际问题中,“驻点”如果只有一个,这便是“最值”点.
【典例1】(24-25高二下·北京丰台·期中)函数在区间上的最小值与最大值分别为( )
A.,1 B.0,1 C.1, D.,
【答案】D
【解析】,,得或,
当,,单调递增,当,,单调递减,
所以函数的最大值是,,,所以函数的最小值是.故选:D
【典例2】(24-25高三下·北京·开学考试)若函数的值域为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,,则.
令,解得,
所以函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,且函数过原点,最小值为;
当时,,
若,二次函数开口向下,值域无下界,不符合题意;
若,则函数为单调递减的一次函数,不符合题意;
若,函数图像为开口向上的二次函数,最小值在对称轴处取到,
则,解得,
综上:函数的值域为,
则实数a的取值范围是,故选:C
易错点01 复合函数求导“漏层”或“错层”致错
辨析:多层复合函数求导时容易遗漏中间变量的导数、抽象复合函数求导符号错误,求导前先拆分复合层次按“由外及内,逐层求导,乘积相连”的链式法则分步书写.
【典例1】已知,则______.
【答案】
【解析】.
【典例2】(25-26高三上·河北·开学考试)设函数的导数为,且,则___________.
【答案】
【解析】因为,所以.
易错点02 误解“导数为0”与“有极值”的关系
辨析:在使用导数求函数极值时,很容易出现的错误是求出使导函数等于0的点,而没有对这些点左右两侧导函数的符号进行判断,误以为使导函数等于0的点就是函数的极值点。出现这种错误的原因就是对导数与极值关系不清。可导函数在一点处的导函数值为0只是这个函数在此点取到极值的必要条件,充要条件是两侧异号.
【典例1】(24-25高二下·北京·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.为的极小值 B.恰有两个极值点
C.为的极大值 D.恰有一个极值点
【答案】D
【解析】该图象为函数的导函数的图象.
当为0,且左右两侧符号发生变化时,该函数取得极值.
通过图象可以看出,导函数为0的点有两个,分别是在和处.
在时,导函数左右两侧符号相反,左侧为负,函数递减,右侧为正,函数递增,
所以该函数在处取得极小值.
而在处,导函数左右两侧的符号均为正,所以此处不是函数的极值点.
这说明恰有一个极值点.故选:D.
【典例2】若函数在处可导,下列说法正确的是( )
A.当时,则为的极大值
B.当时,则为的极小值
C.当时,则为的极值
D.当为函数的极值时,则有
【答案】D
【解析】对于ABC:令,为增函数,
,可得,但不是极值,故ABC错误;
对于D:若函数可导,极值点处的导数一定是0,故D正确.
易错点03 误解“导数符号”与“函数单调性”关系
辨析:一个函数在某个区间上单调增(减)的充要条件是这个函数的导函数在此区间上恒大(小)于等于0,且导函数在此区间的任意子区间上都不恒为0。切记导函数在某区间上恒大(小)于0仅为该函数在此区间上单调增(减)的充分条件.
【典例1】(25-26高三上·北京朝阳·期中)若函数在区间上是单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题知,,而在区间上是单调函数,
则或在时恒成立,
当在恒成立时,,
由幂函数性质可知在上递增,则,
故当在恒成立时,等价于,即;
当在恒成立时,,
此时,即.
综上,.故选:A
【典例2】已知关于x的函数在区间上单调递减,则t的取值范围是____.
【答案】
【解析】因为,所以,
因为函数在区间上单调递减,
所以在上恒成立,
所以,解得或,
所以t的取值范围是.
易错点04 误解导数正负与函数图象升降关系
辨析:解答此类题的关键是抓住①导函数的零点与原函数的极值点关系——极值点的导数值为0;②导函数值的符号与原函数单调性的关系——原函数看增减,导函数看正负.
【典例1】如果函数的图象如下图,那么导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为所给函数图象的单调性从左到右依次为增减增减,
所以相应的导数值应为正负正负,故A选项满足要求.
【典例2】已知函数的导函数的图象如图所示,则该函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由的图象可知:当和时,,
故在单调递减,
当和时,,故在,单调递增,故B正确,故选:B
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一、单选题
1.(25-26高三上·北京·阶段检测)下列函数的求导正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选项A:,故A错误;
选项B:,故B错误;
选项C:,故C错误;
选项D:,故D正确.故选:D
2.(24-25高三上·北京·阶段检测)已知函数,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意知:定义域为,
,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,
又,当时,,
即的解集为.故选:B.
3.(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)设函数为定义在R上的偶函数,若曲线在点处的切线的斜率为8,则( )
A.12 B.4 C. D.
【答案】C
【解析】由函数为定义在上的偶函数,得,
则,
两边求导得,即,
而,则,
所以.故选:C
4.(25-26高二下·北京朝阳·期中)在同一平面直角坐标系内,函数及其导函数的图象如图所示,已知两图象有且仅有一个公共点,其坐标为,则( )
A.函数的最大值为1 B.函数的最小值为1
C.函数的最大值为1 D.函数的最小值为1
【答案】C
【解析】分析函数及其导函数的图象,可知虚线表示的是的图象,实线表示的是的图象.
并且当时,;当时,.
对函数,,
因为,在上恒成立,所以在上恒成立.
即函数在上单调递增,无最值;
对函数,,
当时,;当时,.
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数在处取得最大值,为.故选:C
5.(24-25高二下·北京·期中)函数的定义域为R,导函数的图象如图所示,则函数( )
A.无极大值点,有四个极小值点
B.有三个极大值点,两个极小值点
C.有两个极大值点,两个极小值点
D.有四个极大值点,无极小值点
【答案】C
【解析】如图,
由图可知,当时,;
当时,,
所以在上单调递减,
在上单调递增,
所以在处取得极大值,在处取得极小值,
所以有两个极大值点,两个极小值点.故选:C
6.(24-25高二下·北京·期中)设函数,则( )
A.为的极大值点 B.为的极小值点
C.为的极大值点 D.为的极小值点
【答案】A
【分析】求导,即可根据单调性求解.
【解析】由可得,
当时,在单调递增,
当时,在单调递减,
故为的极大值点,故选:A
7.已知函数,下面表述不正确的为( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
【答案】B
【解析】对函数求导,
得,
令,解得:或;
令,解得:,
所以函数在区间,上单调递增,在区间上单调递减,如下图:
对于选项A:观察图像可知,选项A正确;
对于选项B:当时,,且函数在区间上单调递增,
故,故选项B错误;
对于选项C:当时,,且函数在区间上单调递减,
且,故,故选项C正确;
对于选项D:当时,,由,得,
故,故选项D正确;故选:B
8.(2025·北京·模拟预测)已知函数 ,则 的极值点的个数情况可能为 ( )
A.没有极值点 B.有无穷多个极值点
C.恰有 2025 个极值点 D.恰有 2026 个极值点
【答案】C
【解析】对求导,可得.
令,即,移项可得.
那么的极值点个数就等价于函数与图象的交点(不算切点)的个数.
当时,,与只有一个交点,且在该点两侧导数符号改变变,所以此时有1个极值点;
当时,与都是奇函数,图象关于原点对称,
是周期函数,是过原点的直线,
随着的取值不同,由正弦函数的对称性及有界性,两函数图象的交点(不算切点)的个数只能是有限个,且是奇数个(因为关于原点对称).
所以该函数可能恰有2025个极值点.故选:C
二、填空题
9.(2025·北京延庆·三模)已知, 则的导函数为__________.
【答案】
【解析】由,则.
10.(25-26高三上·北京顺义·阶段检测)对于定义域为D的函数及满足条件:对任意且,写出一个满足条件的函数______.
【答案】(答案不唯一)
【解析】取函数,
则,
所以,满足题意.
所以一个满足条件的函数.
故答案为:(答案不唯一)
11.(24-25高三上·北京·阶段检测)设函数,则曲线在处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为______.
【答案】
【解析】因为,
所以,
则,
所以该切线方程为,即,
令,则,令,则,
故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积.
12.(24-25高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数在区间上存在增区间,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】因为函数在区间上存在增区间,
所以在上有解,
即不等式在上有解,
当,时,由可得,不满足要求,
所以,解得,
所以的取值范围是.
13.(24-25高三上·北京·期中)已知函数在处取得极小值,且,若的定义域为,值域为,则的取值范围是______________.
【答案】
【解析】由题意可得:,
因为函数在处取得极小值,
所以,即,解得,
又因为,则有,解得,
所以,
所以,
令,解得或,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
函数在处取极小值,在处取极大值,
令,即,
化为,解得,
令,即,
化为,解得或,
所以函数图像大致如图:
又因为函数在处取得极小值,
若满足定义域为,值域为,则有,.
故答案为:
14.(2026·北京顺义·二模)已知函数.给出下列四个结论:
①当时,对任意负实数,方程恰有一个实数解;
②存在,有负实数,使得方程无实数解;
③存在,有正实数,使得方程恰有2个实数解;
④存在,有实数,使得方程恰有3个实数解.
其中所有正确结论的序号是__________.
【答案】①③④
【解析】令,得,易知恒过点.
①当,则,恒过,图象如下,
对任意负实数,;两个函数图象都有一个交点,即方程恰有一个实数解,①正确;
②易知时,与轴的交点位于轴正半轴,因此,
当时,与在上一定有交点,如图所示,
即方程一定有实数解,所以②错误;
③当,时,当时,方程为,即,
令,则,令,则,
所以当时,,则单调递减;
当时,,则单调递增,
又因为,,,
所以函数在内必有一个零点,在上也必有一个零点,
所以与,在内必有一个交点,在上也必有一个交点,
又因为当时,在上,与无交点,
与的图象如下,
所以,当,时,与有两个交点,
即方程恰有2个实数解,所以③正确;
④方程时,有,此时恒过点,
当,时,与有个不同交点,
即方程恰有3个实数解,所以④正确.
三、解答题
15.(25-26高三上·北京石景山·阶段检测)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1);(2)单调增区间为和,单调递减区间为
【解析】(1)因为,所以.
因为
,
所以,
所以在点处的切线方程为,
即;
(2)函数的定义域为,因为恒成立,恒成立,
所以令,解得或,令,解得,
所以函数的单调增区间为和,单调递减区间为.
16.(2026·北京朝阳·模拟预测)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:当时,;
(3)设,若对恒成立,求的取值范围.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3).
【解析】(1)因为,则,
所以,,
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
(2)要证,即证.
又,即证.
设,,
所以在上单调递增.
所以.所以
(3)因为,所以当时,且,即,
所以在上是增函数,
因为,,
若对恒成立,则,
设,,
①时,显然,所以在单调递增,
当时,,所以对任意有,即,所以符合题意.
②当时,显然,.
↘
极小值
↗
由上表知,.
依题意,所以.
综上可知的取值范围为.
$专题01 一元函数的导数及其应用
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,分层突破重难点
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▶基础梳理・自主夯基
考点01导数的概念
考点02导数的运算
考点03导数与函数的单调性
考点04导数与函数的极值、最值
▶高阶思维・探究拓展
难点解读01过定点的多切线问题
难点解读02函数的隐零点问题
难点解读03极值点偏移问题
03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式,提升答题素养
▶高考解密・母题探究
题型01导数综合应用
▶重点突破・考法深研
重点01含参函数的单调性讨论
重点02单变量不等式恒成立问题
重点03双变量不等式恒成立问题
重点04导数与函数的零点问题
重点05导数构造法解函数不等式
▶技法提炼・审题点拨
技法点拨01导数定义在极限中的应用
技法点拨02曲线“在”某点处的切线问题
技法点拨03曲线“过”某点的切线问题
技法点拨04两曲线的公切线问题
技法点拨05已知函数的单调性求参数
技法点拨06利用导数求函数的极值或极值点
技法点拨07已知函数的极值求参数
技法点拨08利用导数研究函数的最值
▶易错剖析・避坑攻略
易错点01复合函数求导“漏层”或“错层”致错
易错点02误解“导数为0”与“有极值”的关系
易错点03误解“导数符号”与“函数单调性”关系
易错点04误解导数正负与函数图象升降关系
04优题精练·专题实战通关——精选优质试题,强化实战应用
知识脑图·核心脉络搭建
考点深研·知能分层突破
考点01 导数的概念
1、函数y=f(x)在x=x0处的导数定义
一般地,称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率=为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即f′(x0)==.
2、导数的几何意义
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率(瞬时速度就是位移函数s(t)对时间t的导数).相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).
3、函数f(x)的导函数:称函数f′(x)=为f(x)的导函数.
【新题对点练】(24-25高三上·北京·阶段检测)函数在处的瞬时变化率等于______.
考点02 导数的运算
1、基本初等函数的导数公式表
原函数
导函数
f(x)=c(c为常数)
f′(x)=0
f(x)=xn(n∈Q*)
f′(x)=nxn-1
f(x)=sin x
f′(x)=cos_x
f(x)=cos x
f′(x)=-sin_x
f(x)=ax(a>0且a≠1)
f′(x)=axln_a
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=logax(x>0,a>0且a≠1)
f′(x)=
f(x)=ln x (x>0)
f′(x)=
2、导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).
(3)′=(g(x)≠0).
3、复合函数的导数
(1)复合函数的概念:一般地,对于两个函数和,如果通过中间变量,可以表示成的函数,那么称这个函数为和的复合函数,记作.
(2)复合函数的求导法则:一般地,复合函数的导数和函数,的导数间的关系为,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
规律:从内到外层层求导,乘法连接.
【新题对点练】(25-26高三上·北京·阶段检测)已知,则( )
A.1 B.2 C. D.
考点03 导数与函数的单调性
1、导数与函数的单调性的关系
在某个区间内,如果,那么函数在这个区间内单调递增;
如果,那么函数在这个区间内单调递减.
【注意】
(1)在某区间内()是函数在此区间上为增(减)函数的充分不必要条件;
(2)可导函数在上是增(减)函数的充要条件是对∀x∈(a,b),都有()且在上的任何子区间内都不恒为零.
2、导数法求函数单调区间的步骤
(1)确定函数的定义域;
(2)求(通分合并、因式分解);
(3)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递增区间;
(4)解不等式,解集在定义域内的部分为单调递减区间.
【新题对点练】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)下列函数在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
考点04 导数与函数的极值、最值
1、函数的极值
(1)函数的极小值:函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值:函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
2、函数的最值
(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.
3、函数极值与最值的关系
(1)函数的最大值和最小值是比较整个定义域区间上的函数值得到的,是一个整体的概念,与函数的极大(小)值不同,函数的最大(小)值若有,则只有一个.
(2)开区间内的可导函数,若有唯一的极值,则这个极值是函数的最值.
【新题对点练】(24-25高三上·北京海淀·期末)设函数,则“”是“没有极值点”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
难点解读01 过定点的多切线问题
已知,过点,可作曲线的()条切线问题
第一步:设切点
第二步:计算切线斜率;
第三步:计算切线方程.根据直线的点斜式方程得到切线方程:.
第四步:将代入切线方程,得:,整理成关于得分方程;
第五步:题意已知能作几条切线,关于的方程就有几个实数解.
【典例1】(24-25高三上·安徽芜湖·期末)若过点可以作曲线的两条切线,则实数的取值范围是________.
【典例2】(2025·河北·三模)已知对于,过点可作曲线的3条不同的切线,则实数的取值范围为__________.
难点解读02 函数的隐零点问题
导函数的零点不可求时的应对策略:
1、“特值试探”法:当导函数的零点不可求时,可尝试利用特殊值试探,此时特殊值的选取应遵循以下原则:①在含有的函数中,通常选取,特别地,选当时,来试探;②在含有的函数中,通常选取,特别地,选取当时,来试探,在探得导函数的一个零点后,结合导函数的单调性,确定导函数在零点左右的符号,进而确定原函数的单调性和极值,使问题得到解决.
2、“虚设和代换”法:当导函数的零点无法求出显性的表达式时,我们可以先证明零点存在,再虚设为,接下来通常有两个方向:①由得到一个关于的方程,再将这个关于的方程的整体或局部代入,从而求得,然后解决相关的问题;②根据导函数的单调性,得出两侧导函数的正负,进而得出原函数的单调性和极值,使问题得解.
【典例1】(2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知当时,恒成立,则实数的取值范围为______.
【典例2】(2026·宁夏银川·模拟预测)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围.
难点解读03 极值点偏移问题
极值点偏移的本质是函数在极值点两侧的不对称(如二次函数对称、三次函数可能偏移);如何将上边了不等式转化为单变量问题是解题的难点。
证明极值点偏移问题常用思路:利用分析法,将所证不等式中的变量分到不等式的两边,构造对称函数,注意将两个变量化到同一区间,再利用导数据研究函数的单调性,求极值值等手段证得不等式.
【典例1】已知函数,.
(1)若,求a的取值范围;
(2)若有两个实数解,,证明:.
【典例2】(2026·北京顺义·一模)已知函数,.
(1)若曲线在点处的切线与直线平行,求的值;
(2)讨论的单调性;
(3)若存在两个极值点,且,求的取值范围.
素养进阶·答题技法突破
题型01 导数综合应用
考情定位:常为填空和解答题的压轴题,其中解答题分层梯度设问;以指对、分式函数为主要载体,侧重代数推理,弱化极值点偏移、复杂放缩套路;融合单调性、极值最值、零点、不等式证明、参数范围,区分度最高.
核心考法:①含参函数单调性分类讨论、极值与最值分析;②零点个数判定、结合零点存在定理分析参数;③不等式恒成立 / 存在性问题求参数范围;④构造辅助函数证明函数不等.
解题要点:先标明函数定义域;含参讨论优先理清导函数零点大小次序;恒成立问题可参变分离或分类讨论;零点问题结合单调性、极值符号与零点存在定理;证明不等式优先构造差函数,隐零点合理代换;严谨书写逻辑,单调区间禁止使用并集符号.
【典例1】(2026·北京·高考真题)已知,给出下列四个结论:
①在上有最小值和最大值;
②,时,有最大值;
③,有3个解;
④,与有4个交点.
其中正确结论的序号是________.
【典例2】(2026·北京·高考真题)设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)求的极值点个数;
(3)求与交点个数.
重点01 含参函数的单调性讨论
(1)导函数有无零点讨论(或零点有无意义);
(2)导函数的零点在不在定义域或区间内;
(3)导函数多个零点时大小的讨论.
【典例1】已知函数.讨论的单调区间;
【典例2】已知函数().
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间.
重点02 单变量不等式恒成立问题
一般利用参变分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:
1、,
2、,
3、,
4、,.
【典例1】若函数总在直线的上方,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例2】(25-26高三上·北京·阶段检测)已知函数.
(1)若,求的图象过原点的切线方程:
(2)若恒成立,求的取值范围.
重点03 双变量不等式恒成立问题
一般地,已知函数,
(1)若,,总有成立,故;
(2)若,,有成立,故;
(3)若,,有成立,故;
(4)若,,有成立,故.
【典例1】(25-26高三上·贵州·阶段检测)已知函数,,若存在,对任意,使得恒成立,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例2】(2026·北京·三模)设函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:;
(3)若对于任意,,都有,求m的取值范围.
重点04 导数与函数的零点问题
利用导数确定函数零点的常用方法
1、图象法:根据题目要求画出函数的图象,标明函数极(最)值的位置,借助数形结合的思想分析问题(画草图时注意有时候需要使用极限);
2、利用函数零点存在定理:先用该定理判定函数在某区间上有零点,然后利用导数研究函数的单调性、极值(最值)及区间端点值的符号,进而判断函数在该区间上零点的个数.
【典例1】(25-26高三上·北京·开学考试)已知函数在区间上没有零点,则实数的取值范围是_____.
【典例2】(25-26高三上·北京·阶段检测)若函数在区间上有三个零点,则实数的取值范围为_____.
重点05 导数构造法解函数不等式
关系式为“加”型构造:
(1) 构造
(2) 构造
(3) 构造
(4)构造(注意的符号)
(5) 构造
关系式为“减”型构造:
(6) 构造
(7) 构造
(8) 构造
(9)构造(注意的符号)
(10) 构造.
【典例1】(25-26高三上·河北邯郸·阶段检测)已知定义域为的函数满足,且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【典例2】(25-26高三上·重庆·阶段检测)已知定义在上的可导函数的导函数为,若, 则不等式的解集为 ( )
A. B. C. D.
技法点拨01 导数定义在极限中的应用
瞬时变化率的变形形式
.
【典例1】(24-25高二下·北京顺义·期中)函数,则的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【典例2】(24-25高二下·北京海淀·期中)已知函数,则________.
技法点拨02 曲线“在”某点处的切线问题
求曲线“在”某点处的切线方程步骤
第一步(求斜率):求出曲线在点处切线的斜率
第二步(写方程):用点斜式
第三步(变形式):将点斜式变成一般式.
【典例1】(24-25高三上·北京房山·阶段检测)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【典例2】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)已知曲线在点处的切线与直线垂直,则的值( )
A.1 B. C. D.-1
技法点拨03 曲线“过”某点的切线问题
求曲线“过”某点处的切线方程步骤
第一步:设切点为;
第二步:求出函数在点处的导数;
第三步:利用Q在曲线上和,解出及;
第四步:根据直线的点斜式方程,得切线方程为.
【典例1】(24-25高二下·北京西城·阶段检测)已知函数(是自然对数的底数),则过原点且与曲线相切的直线方程为__________.
【典例2】(25-26高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数,其中.
(1)若曲线在处的切线过原点,求的值.
(2)当时,
①判断过点的切线条数,直接写出结果;
②判断过点的切线条数并说明理由.
技法点拨04 两曲线的公切线问题
公切线问题应根据两曲线在切点处切线的斜率相等,且切点既在切线上又在曲线上,列出有关切点横坐标的方程组,通过解方程组求解.或者分别求出两曲线的切线,利用两切线重合列方程组求解.
【典例1】(24-25高三上·北京·阶段检测)曲线在处的切线恰好是曲线的切线,则实数______.
【典例2】(24-25高二下·北京大兴·期末)已知直线是曲线与曲线的公共切线,则实数( )
A. B.1 C. D.
技法点拨05 已知函数单调性求参数
(1)函数在区间D上单调增(单减)在区间D上恒成立;
(2)函数在区间D上存在单调增(单减)区间在区间D上能成立;
(3)已知函数在区间D内单调不存在变号零点
(4)已知函数在区间D内不单调存在变号零点.
【典例1】(25-26高三上·北京石景山·阶段检测)已知函数在定义域上不是单调函数,则实数不可能是( )
A.0 B. C.1 D.
【典例2】(24-25高二下·北京·期末)若函数存在单调递增区间,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
技法点拨06 利用导数求函数的极值或极值点
利用导数求函数极值的方法步骤
(1)求导数;
(2)求方程的所有实数根;
(3)观察在每个根x0附近,从左到右导函数的符号如何变化.
①如果的符号由正变负,则是极大值;
②如果由负变正,则是极小值.
③如果在的根x=x0的左右侧的符号不变,则不是极值点.
【典例1】(24-25高三上·北京朝阳·阶段检测)已知函数,且是的极小值点,则可以是( )
A. B. C. D.
【典例2】(24-25高三上·北京·阶段检测)如图所示,直线与曲线相切于两点,其中.若当时,,则函数在上的极大值点个数为( )
A. B. C. D.
技法点拨07 已知函数的极值求参数
根据函数的极值点个数求解参数范围问题的一般思路:
根据函数的极值点个数求解参数范围问题的一般思路先求解出,然后分析的根的个数:
①分类讨论法分析的根的个数并求解参数范围;
②参变分离法分析的根的个数并求解参数范围;
③转化为两个函数的交点个数问题并求解参数范围.
【典例1】(24-25高二下·北京·阶段检测)若函数在处有极大值,则实数的值为______ .
【典例2】(24-25高二下·北京·期中)写出“使函数在上存在最值”的实数的一个值为_________.
技法点拨08 利用导数研究函数的最值
函数在区间上连续,在内可导,则求函数最值的步骤为:
(1)求函数在区间上的极值;
(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值;
(3)实际问题中,“驻点”如果只有一个,这便是“最值”点.
【典例1】(24-25高二下·北京丰台·期中)函数在区间上的最小值与最大值分别为( )
A.,1 B.0,1 C.1, D.,
【典例2】(24-25高三下·北京·开学考试)若函数的值域为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
易错点01 复合函数求导“漏层”或“错层”致错
辨析:多层复合函数求导时容易遗漏中间变量的导数、抽象复合函数求导符号错误,求导前先拆分复合层次按“由外及内,逐层求导,乘积相连”的链式法则分步书写.
【典例1】已知,则______.
【典例2】(25-26高三上·河北·开学考试)设函数的导数为,且,则___________.
易错点02 误解“导数为0”与“有极值”的关系
辨析:在使用导数求函数极值时,很容易出现的错误是求出使导函数等于0的点,而没有对这些点左右两侧导函数的符号进行判断,误以为使导函数等于0的点就是函数的极值点。出现这种错误的原因就是对导数与极值关系不清。可导函数在一点处的导函数值为0只是这个函数在此点取到极值的必要条件,充要条件是两侧异号.
【典例1】(24-25高二下·北京·期中)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.为的极小值 B.恰有两个极值点
C.为的极大值 D.恰有一个极值点
【典例2】若函数在处可导,下列说法正确的是( )
A.当时,则为的极大值
B.当时,则为的极小值
C.当时,则为的极值
D.当为函数的极值时,则有
易错点03 误解“导数符号”与“函数单调性”关系
辨析:一个函数在某个区间上单调增(减)的充要条件是这个函数的导函数在此区间上恒大(小)于等于0,且导函数在此区间的任意子区间上都不恒为0。切记导函数在某区间上恒大(小)于0仅为该函数在此区间上单调增(减)的充分条件.
【典例1】(25-26高三上·北京朝阳·期中)若函数在区间上是单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【典例2】已知关于x的函数在区间上单调递减,则t的取值范围是____.
易错点04 误解导数正负与函数图象升降关系
辨析:解答此类题的关键是抓住①导函数的零点与原函数的极值点关系——极值点的导数值为0;②导函数值的符号与原函数单调性的关系——原函数看增减,导函数看正负.
【典例1】如果函数的图象如下图,那么导函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【典例2】已知函数的导函数的图象如图所示,则该函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
优题精练·专题实战通关
一、单选题
1.(25-26高三上·北京·阶段检测)下列函数的求导正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三上·北京·阶段检测)已知函数,则的解集为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)设函数为定义在R上的偶函数,若曲线在点处的切线的斜率为8,则( )
A.12 B.4 C. D.
4.(25-26高二下·北京朝阳·期中)在同一平面直角坐标系内,函数及其导函数的图象如图所示,已知两图象有且仅有一个公共点,其坐标为,则( )
A.函数的最大值为1 B.函数的最小值为1
C.函数的最大值为1 D.函数的最小值为1
5.(24-25高二下·北京·期中)函数的定义域为R,导函数的图象如图所示,则函数( )
A.无极大值点,有四个极小值点
B.有三个极大值点,两个极小值点
C.有两个极大值点,两个极小值点
D.有四个极大值点,无极小值点
6.(24-25高二下·北京·期中)设函数,则( )
A.为的极大值点 B.为的极小值点
C.为的极大值点 D.为的极小值点
7.已知函数,下面表述不正确的为( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
8.(2025·北京·模拟预测)已知函数 ,则 的极值点的个数情况可能为 ( )
A.没有极值点 B.有无穷多个极值点
C.恰有 2025 个极值点 D.恰有 2026 个极值点
二、填空题
9.(2025·北京延庆·三模)已知, 则的导函数为__________.
10.(25-26高三上·北京顺义·阶段检测)对于定义域为D的函数及满足条件:对任意且,写出一个满足条件的函数______.
11.(24-25高三上·北京·阶段检测)设函数,则曲线在处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为______.
12.(24-25高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数在区间上存在增区间,则的取值范围是______.
13.(24-25高三上·北京·期中)已知函数在处取得极小值,且,若的定义域为,值域为,则的取值范围是______________.
14.(2026·北京顺义·二模)已知函数.给出下列四个结论:
①当时,对任意负实数,方程恰有一个实数解;
②存在,有负实数,使得方程无实数解;
③存在,有正实数,使得方程恰有2个实数解;
④存在,有实数,使得方程恰有3个实数解.
其中所有正确结论的序号是__________.
三、解答题
15.(25-26高三上·北京石景山·阶段检测)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间.
16.(2026·北京朝阳·模拟预测)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:当时,;
(3)设,若对恒成立,求的取值范围.
$